粮食及农业状况 2022

第5章 实现高效、可持续和包容性农业自动化的政策选择

针对农业的政策、立法和投资

除了一般性政策、立法和投资之外,政策制定者需要专门针对农业部门,更为直接地支持农业自动化。政府可以利用一系列政策、立法、投资和其他干预措施,有的放矢地支持农业部门支持采用自动化技术,特别是小规模生产者。这包括出台关于土地权属的政策,投资能力建设,制定质量保证的法律,开展应用研究和提供专项资金。这些行动哪些应优先进行,很大程度上取决于具体情况,包括一个国家或区域的总体发展水平和农业的气候与地形特征。各国需要制定农业自动化战略,以指导更为具体的行动、政策和投资,在自动化缺失或仍处于初级阶段的领域,这是一项必不可少的工作。国家农业自动化战略应该以调研和实地考察为依据,吸取研究人员、农业生产者、服务商和制造商的经验。生产者之所以愿意采用的特定机械和数字设备,出发点肯定是他们自身的条件和需求,而这些在一个国家内部和国与国之间都不尽相同。在农业自动化程度仍然很低的非洲,各国政府认识到数字革命的种种优势,已经联合起来加速数字技术的采用(见插文27)。

插文27国家战略推动非洲农业采用数字工具

非洲联盟(非盟)和一些非洲国家政府正在加快努力,为有效利用数字工具实现农业粮食体系转型创造有利的大环境,最近又迈出了关键的一步。非盟委员会农村经济与农业司牵头制定了非盟数字化农业战略,这是包括农业在内的非洲数字化转型战略(2020-2030年)的后续行动。16数字化农业战略尚待正式通过。战略鼓励非洲各国政府更好地利用数字创新的力量,提高农业和其他农村部门的绩效、包容性和可持续性,呼吁非洲各国政府制定数字化农业战略,并利用数字化来加强机械化服务。

此外,由非洲国家元首和政府首脑创建的政府间机构“智能非洲”制定了非洲农业技术蓝图,17而几年前,粮农组织和国际电信联盟向各国政府提出了数字化农业战略指南。18在这些努力的基础上,非洲许多国家的农业部正在制定新政策,以更好地抓住数字化带来的机遇。

以下章节介绍了各国政府如何根据生产者的条件和需求,开展政策制定、投资和立法工作,充分挖掘自动化技术的潜力,让尽可能多的生产者认同自动化的商业价值。

增加获得自动化技术的机会,特别是对小规模生产者而言

如前所述,自动化和其他技术的成本可能很高昂,而信贷市场如何运作,对资金筹措有重要影响。农民可以用他们的积蓄购买机械,但如果积蓄不够,就需要求助信贷。政府可以通过制定直接针对农业自动化的信贷政策来施加影响。申请贷款用于投资农业生产,这是为自动化筹措资金最常见的形式,但农民可能会因为无法提供抵押品或者利率过高而放弃申请。基于合同的证券、贷款担保计划、村民互相承担联代责任和发展租赁市场都是可行的选择。对于自动化设备的租赁,可以提供各种激励措施,例如,按农民自筹资金的一定比例提供配套经费,或者发放“聪明”补贴(即不扭曲市场的补贴)。26一些亚洲国家通过这些工具帮助农民获得信贷。13其他推进自动化的做法包括开展价值链融资、发放集体信贷(如印度27)、以及开发相应的储蓄和保险产品,特别是对于大型设备而言。26除了农民和服务商之外,当地的制造商和维修店也可能需要贷款。5,22

第3章的27个案例研究表明,如果农业生产者缺乏资金,尤其是小农户,服务商可以尝试利用其他商业模式实现盈利。在一些地方,自动化服务与信贷、保险或产销合同挂钩,例如签订包销协议,承诺以商定的价格购买不低于一定数量的初级农产品。这有助于降低生产者的风险,提高他们投资新技术的能力,并提高农产品的产量和质量。但是,小规模生产者在订立合同时往往处于劣势,如果缺乏关于订单农业和供应链金融的立法,这种商业模式可能会导致技术绑架,即要求农民必须使用某种服务,形成强加的依附关系和权力的失衡,造成意想不到的社会经济后果,农民、农产品的买方和服务商面对更为强大的市场主体别无选择,其行为模式和农艺实践往往会迎合对方的偏好。同时,这些解决方案将农民置于一个由他人掌控的封闭系统中。25有组织的正规服务有助于降低生产风险,但也有可能限制农民的选择。需要制定立法,保护小规模生产者不会落入胁迫性合同的陷阱。

在土地权属这一政策领域,政府也可以有所作为,从而促进农业自动化的投融资。土地权如果得不到保障,农业生产者就没有积极性投资农业技术,也不会用心经营自己的农场,因为他们担心自己的一片苦心可能会为他人做嫁衣。土地权属不明也会影响农民获得贷款,因为他们不能用土地作抵押,尤其是当投资金额很高,需要多年才能收回时,这个问题更为突出,机动机械就是前车之鉴。强化土地权的保障有助于农民获得信贷,特别是对小规模生产者而言,并激励对农业机械的投资。例如,缅甸开展了土地制度改革,大大提高了农民获得银行贷款购买农业机械的成功率。23农民也可以贷款购买化肥和良种等农业投入品。这些投入品与机械和数字设备一起使用,会产生可观的协同作用,大幅度提高生产力和资源利用效率。为自动化筹资的信贷业务应该保持市场化运作,各市场主体应基于商业可行性自行决断。政府直接拨款资助农业自动化往往会引发相当严重的治理问题。26, 28

贸易政策也会影响农业自动化技术的推广。高昂的进口关税和非关税贸易壁垒(冗长的海关手续和检疫要求)会影响自动化技术的引进。在亚洲,取消进口限制极大地促进了机械化;13而在非洲,许多国家已经免除了农业机械的进口关税,但仍有一些国家还在征收。12, 13在其他国家,机械本身基本上可以免税,但机械的零部件往往被课以高额关税,这破坏了机械化的可持续性。降低机械、数字设备和零部件的关税,以及优化海关通关手续,有助于降低自动化技术的交易成本,鼓励自动化技术的采用。各国政府应优先考虑,是否有可能对适合本国国情的机械设备免征关税和其他税收,这有助于消除自动化面临的主要障碍,实现提高生产力、可持续性和韧性的国家发展目标。

积累知识和技能

制造商、机械和设备的产权人、操作员、机械师和农业生产者都需要掌握创建、管理、操作、维护和修理农业自动化设备的知识和技能。缺乏专业知识可能削弱自动化技术的商业回报,影响长期使用,然而,这些专业知识并没有得到很好的普及。5加纳的例子就很能说明问题,由于维护不善和缺乏训练有素的操作员和机械师,该国86%的拖拉机经常发生故障,长时间停工。19世界各地机械化进程的经验表明,政府采取措施普及和提高知识与技能至关重要。20职业培训中心将理论和实践相结合,特别适合作为传授必要知识和技能的平台。还必须培养数字自动化的管理人员,澳大利亚专门为具有自主功能的机器用户制定了行为准则,其中特别规定了如何向管理人员发送警报,如何报告意外事件。21

数字素养低下,缺乏监督、维护和修理自动化设备的技能,这是全球采用数字自动化的另一个主要障碍,尤其是对小规模生产者而言(见第3章)。开发人力资本至关重要,为此需要制定能力建设的工作方案,其中包括进行必要的投资,普及数字技能。能力建设不仅应面向农业生产者,还应面向农业价值链中的其他主体,涵盖投入品、服务和价值链下游(如加工和贸易)的所有阶段,这对于农业工人从低技术含量岗位转移到高技术含量岗位极为重要,对于年轻人来说更是如此。我们往往期待年轻人发挥关键作用,推动家庭农业转型为自动化农业,因为他们比父母一代更开明,更容易接受农业自动化。因此,政府的政策和投资应当以农村的年轻工人为目标。

投资应用研究和技术开发

自动化技术的进步在很大程度上是由私营部门的研发推动的。政府可以通过相关机构提供一般性服务支持私营部门的研发,也可以自行开展或资助关于技术、农艺和经济解决方案的研发工作,以实现因地制宜和可持续的自动化。研发工作应分析特定的精准农业解决方案对经营利润、环境可持续性(包括碳、水和能源足迹)和劳动安全的影响,还应分析妇女、青年和其他弱势群体的参与程度。另一个需要研究的领域是设施农业和受控环境下的各类生产模式,如垂直农业和温室农业,消费者和决策者往往对此心存疑虑。还必须开发和验证具体的农艺模型,以便更好地了解作物对特定精准农业技术的应答,如可变速率技术。政府可以支持全国性的研究和创新系统,包括私立或公立的创新项目,以改造和升级现有的机械和数字设备,随着农业系统的演变,不断适应生产者的需求。

需要研究如何将农业大数据和分析转化为公共产品,并向小规模生产者提供免费的咨询服务,同时还建议开展应用研究,探索自动化解决方案如何适应不同的区域、国家、农业生态条件、生产定位和农场类型(见插文28)。在一个地方行之有效的方法并不见得一定适用于其他地方。为了鼓励开发契合农民需求的自主农业技术,研发框架应让农民参与进来,与科研人员一起设计和推广解决方案。英国创新部开展了一个名为“科技实践”的项目,由政府出资,并要求科研人员在项目中从始至终与最终用户合作,面向农民举办技术路演,收集农民的反馈后对技术进行完善。

插文28因地制宜的数字自动化:来自27个案例研究的证据

本报告收集了27个案例研究,以展示如何使数字自动化适应不同的生产系统、国家和农场类型,契合当地的需求。例如,在种植业中,有证据表明,低收入国家正在开发小型自动化机械,例如乌干达的茶叶采摘机和印度与西非的自动化棉花采摘机(如第3章所述,棉花采摘是一种难以自动化的作业)。这些技术目前已经有中型和大型生产者在使用,而且随着生产者组织设立和运营机械租赁中心,其使用范围将进一步扩大。

在精准畜牧业中,挤奶机器人的商业和服务模式提供了宝贵的经验,有助于不同类型的农场应用新技术。虽然挤奶机器人的使用主要集中在高收入国家的大中型农场,但也有众多适合小型室内农场的技术,一些中等收入国家的牧场已经安装了设备,对放养的奶牛进行监控。

最后,关于受控环境中的农业,温室种植在高收入和中等收入国家越来越普遍,这些国家的自动化已经达到一定水平,例如温室内的气候可以自动调节。这些解决方案开始在世界各国得到采用,例如墨西哥、智利和沙特阿拉伯。以温室为代表的受控农业为开发具有人工智能的机器人技术提供了重要机会。

资料来源:Ceccarelli等人,2022。25

最后一个研究领域是可能会出现的权力关系失衡,随着中低收入国家越来越依赖数字化和自动化技术,大型高科技企业和大型服务商追逐自身的商业利益,可能会对小规模生产者造成不利影响,主要体现为权力高度集中,土地和财富被重新分配,传统知识和技能泯灭,劳动力和就业受到冲击。

质量保证和制定安全标准

缺乏质量保证体系,不对机器、设备和零部件进行测试和认证,会影响各种农业自动化技术的采用,因为这会增加购买这些技术的不确定性和风险。13例如,在加纳,可以安装在拖拉机上的国产玉米脱粒机比进口机器便宜,但由于缺乏标准和认证制度,农民很难在购买前评估其质量,因此许多农民还是选择了外国品牌。5没有正规生产线的中小型制造商实际上不可能开展测试。此外,如果正式认证并不是当地市场的强制性要求,制造商也没有动力去开展测试和认证工作。然而,政府、企业和民间机构都可以组织测试和认证,以有效缓解信息不对称,这样做并不会大幅提高机械的成本。开展公共检测和认证服务,可以对技术的性价比、有效性和用户友好性进行测评,会对技术的采用产生积极影响。同样,建立健全的标准制定机构,可以推动自动化设备的制造和贸易。22

政策制定者需要制定一套平衡的法律法规,来确保农业自动化的安全性。监管规则应涵盖自动化的所有方面,包括积极面和消极面。监管规则的出台应基于广泛的磋商,实施之前和之后都应征求所有利益相关方的反馈意见。例如,尽管无人机对环境和人类安全有很大好处,英国政府仍出于安全考虑严格限制无人机用于施用农业投入品。英国的法律还要求对自主机器进行100%的现场人工监督,以确保机器不会引发事故。分析发现,这样的法律要求使自主机器对中小型生产者失去了经济效益,只有对达到一定规模经济的大型农场才有性价比。24如果政策制定的过程具有透明性和包容性,这样的研究结果有可能促进对政策进行修订。

为了保证安全,政府应该采用透明的监管框架,基本工作包括检查用户是否遵守规定,制定可以参照的标准,鼓励建立行业自律机制,例如农业生产者自愿缔结行业行为准则,实施满足食品安全、动物福利和环境保护的生产标准。标准可能有法律约束力,也可能没有法律约束力。在澳大利亚,已经形成了一套行为准则,用于指导自主机器在农业中的使用。21这让农民有信心采用自主设备,同时也让制造商有信心推广这些设备。该行为准则旨在实现机器自动化方法的标准化,涵盖若干内容,包括常规风险控制和应急预案、场地之间的车辆运输、维护和修理的要求、应急管理、以及相关法律规定和标准。英国正在为机器人制定类似的行为准则,包括用于农业的机器人。9

挖掘低成本农业自动化技术的潜力

由于缺少资金,或机器并不适合当地地形条件(如丘陵地带),或农场规模过小,或土地过于分散,采用大型机器往往不具有性价比,小型机器或许是一个可行的选择,可能为农民带来巨大的收益,特别是那些在相对偏远的地区经营小块土地的农民。小型机械和设备包括双轮拖拉机、动力耕作机、滚筒式播种机、旋转式点播机和动力除草机。29证据表明,采用小型机械有充分的商业依据(见插文17)。事实上,这些简单的技术可以显著减少繁重的劳动,节省时间和投入品,并通过及时开展作业提高生产力和增强韧性。小型机械也更环保,消耗的化石燃料很少或者完全不需要,很多小型机械可用于生态农业,如鱼稻共生系统和干湿交替作业(农民应用节水技术减少稻田耗水量且不影响产量)。在一些地方,由于社会文化和传统习俗,妇女往往被排除在机械化之外,而小型机械的采用让妇女有更多的机会参与机械化。29, 30

在大多数中低收入国家,呼叫中心、可变速率技术、非结构化补充业务数据和手机短信息都已经得到应用,这些往往是小规模生产者最常用的解决方案,有时甚至是唯一的解决方案,特别是在撒哈拉以南非洲。农民可以通过购买服务套餐使用这些技术,并不需要高级的设备和娴熟的数字技能。这些技术成本低廉,而且几乎不需要维护。服务套餐通常包括多个项目(如提供市场行情、气候信息、天气预报和实时农场监控数据),并把众多市场主体联系在一起。这些技术已经高度普及,很有可能缩小数字鸿沟。与先进的数据技术相比,这些技术不需要大量能源和复杂的数据架构,对基础设施的要求也不高,即使基础设施出现故障也不会受太大的影响,因此极具性价比。然而这些解决方案必须因地制宜,并有能力向农民提供可靠的咨询服务和建议。25

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